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2015. 10.

한국선교유적연구회

공주대학교 문화재보존과학연구소

 

목 차

1. 문화재 개관

2. 조사지역 및 탐사측선 위치도

3. 탐사내용

4. 탐사결과

5. 선교사 가옥의 지반안정성

6. 결론

7. 제언

종 목	등록문화재  제233호
명 칭	공주 중학동 구 선교사 가옥
분 류	등록문화재 / 기타/ 주거숙박시설/
수량/면적	1동 지하1층, 지상3층 건축면적 121.7㎡ 연면적 395.4㎡
지정(등록)일	2006.03.02
소 재 지	충남 공주시 중학동 9-1번지
시 대	일제강점기
소유자(소유단체)	김정옥
관리자(관리단체)

 

<그림 1> 선교사가옥 주변 탐사측선도

등록문화재 제233호 ‘공주 중학동 구 선교사 가옥’ 에 대한 비파괴 지반탐사는 2015. 5. 22.에 시행되었다. 지반의 지지력을 비파괴적인 방법으로 측정할 수 있는 탄성파굴절법 탐사(Seismic refraction method)를 <그림 2>에 표기한 6개 측선을 따라 수행하였다. 또한 우기에 지반의 함수여부에 따라 지반 약화상태를 예측할 수 있는 전기비저항탐사를 <그림 2>에 표기한 5개 측선을 따라 수행하였다.

 

1) 탄성파 탐사 : 비파괴적인 지반 강도 측정을 위하여 L-1, L-2, L-3, L-4, L-5 및 L-6 측선들에 대하여 지오폰 간격 1m로 하여 굴절법탄성파탐사를 시행하였다.

<그림 2> 탄성파굴절법 탐사

 

2) 전기비저항 탐사 : 지반의 강우에 의한 지반 안정도 예측을 위하여 전기비저항 측정(Electrical resistivity method)을 L-1, L-2, L-3, L-4 및 L-5 측선들에 대하여 수행하였다. 전극배열 방법은 전극간의 간격을 1m로 한 Wenner 전극배열법을 이용하였다.

<그림 3> 전기비저항탐사

1) 측선 L-1

 

측선 L-1 의 탄성파속도 분포를 보면 측선의 위치 12m 지점을 경계로 탄성파속도 700m/s 등치선의 깊이 변화가 뚜렷한 차이를 보이고 있다. 즉 현재 가옥이 위치하고 있는 부분의 지반이 마당으로 활용되는 지반보다 취약하게 나타나고 있으며 풍화암면상부 경계면이 주택의 정문 좌측으로 지하 4m 까지 경사지게 깊어지고 있음을 보이고 있다. 측선측선 L-1 의 비저항분포단면도에서도 가옥이 위치한 지반이 마당부위보다 저비저항을 보이고 있어 탄성파속도단면도와 일치되는 결과를 보이고 있으며, 특히 탐사측선 10~12 m 구간에 저비저항대가 지하 5m 까지 깊숙이 분포하고 있어 취약한 부분이 되고 있다.

<그림 4> 측선 L-1에 대한 탄성파속도(상) 및 전기비저항(하) 단면도

2) 측선 L-2

 

측선 L-2의 탄성파속도 단면도를 보면 측선의 7 m 지점을 경계로 뚜렷한 차이를 보임을 알 수 있다. 측선의 7 m 지점 직하부에서 탄성파속도 500 m/s 등치선이 급격히 깊어지고 있어 풍화암반의 상부에 해당하는 70 m/s 등치선도 유사한 특성을 보이고 있다.

전기비정항 단면도에서도 측선의 중앙부로부터 저비저항대가 좌측으로 깊어지는 특성을 보이고 있어 탄성파속도 단면도상에 나타나는 지반 특성과 일치하는 결과를 보이고 있다.

 

측선 L-2는 가옥의 정문 후면부에서 측정되었는데 선교사가옥이 절반은 단단한 지반위에 놓여 있고 절반은 무른 지반위에 놓여 있음을 나타내고 있다. 건조한 시기에는 큰 문제가 없겠지만 집중호우가 내리는 경우에는 측선의 좌측부의 지반의 함수비가 높아지게 되고 이 부분의 지반의 지지력은 약화되어 건축물이 부등침하의 현상을 일으킬 가능성이 매우 높다고 판단된다.

부등침하가 발생할 경우 본 건축물은 철근콘크리트건물이 아니고 조적식 가옥이기 때문에 그 위험도가 매우 높다고 판단된다.

 

<그림 5> 측선 L-2에 대한 탄성파속도(상) 및 전기비저항(하) 단면도

3) 측선 L-3

 

측선 L-3는 선교사가옥이 있는 지반 보다 낮은 곳에 있는 밭에서 측정된 측선으로서 탄성파속도단면이나 비저항단면상에 특이한 현상이 발견되지는 않으나 전반적으로 측선의 풍화암 상부면이 약 5 m 깊이에 존재하는 것으로 파악된다.

 

<그림 6> 측선 L-3에 대한 탄성파속도(상) 및 전기비저항(하) 단면도

4) 측선 L-4

 

측선 L-4의 경우 선교사가옥의 좌측면을 따라 언덕아래까지 설치된 측선으로서 풍화암 상부면이 지하 5m 보다 더 하부에 존재하는 것으로 파악되고 있다. 비저항 단면도 해석으로부터 측선 9~10 m 구간에 존재하는 고 비저항대는 지형상 경사면이기 때문에 지하수의 유출에 의한 현상으로 해석된다. 선교사 가옥 좌측지반의 지하 3m 부근에 비저항 경계면이 존재하는 것으로 판단된다.

 

 

<그림 7> 측선 L-4에 대한 탄성파속도(상) 및 전기비저항(하) 단면도

 

5) 측선 L-5

 

측선 L-5는 선교사가옥의 좌측면을 따라 설치된 측선으로서 선교사 가옥 마당부분에 해당하는 측선 전반부 지반은 탄성파속도 500m/s 등치선이 지표면까지 위치하여 비교적 안정된 지반이지만, 선교사 가옥이 위치한 부분은 풍화토의 깊이가 지하 3~4 m 깊이 까지 존재하는 것으로 파악되며 그 경사가 측선의 후반부쪽으로 즉 지형상 경사면쪽으로 향하고 있어 지반안정에 위해요소가 되고 있다.

비저항단면도상에서 측선의 9~10 m 구간에서 발견되는 급격한 비저항 변화는 측선 말단부에 있는 지형경사면 영향으로 해석된다.

 

 

<그림 8> 측선 L-5에 대한 탄성파속도(상) 및 전기비저항(하) 단면도

6) 측선 L-6

 

측선 L-6는 선교사가옥 우측 산 능선부에 설치된 측선으로서 탄성파 속도단면도에서 볼때 측선의 6~12 m 구간에 탄성파속도 500 m/s 이하의 저속도 풍화토 구간이 지하 4 m 깊이 까지 존재하며 또한 측선의 후반부에도 2~3 m 두께의 풍화토가 덮고 있는 양상을 보이고 있다. 이러한 풍화토 구간은 집중호우시 사면붕괴를 일으킬 가능성이 높은 것으로 판단된다. 특히 이 부분은 절개지 형태로 되어 있어 산사태의 우려가 높아 이에 대한 보강대책이 절실하다고 판단된다.

 

 

 

<그림 9> 측선 L-6에 대한 탄성파속도 단면도

 

5. 선교사 가옥의 지반안정성

 

등록문화재 제233호 ‘공주 중학동 구 선교사 가옥’은 현재 구릉의 선단부에 위치하여 삼면이 경사면으로 둘러 쌓여 있는 상태이다. 더욱이 선교사가옥의 후면은 도로공사 관계로 인하여 인위적인 절개면으로 되어 있다. 도로에 인접한 사면에 대해서는 철근콘크리트로 옹벽처리되어 있어 안정감이 있으나 그 상부인 지반에 대한 절개부분은 옹벽처리가 되어 있지 않은 상황이다. 그러므로 우기에는 선교사가옥 지반으로부터의 토양유실이 발생하고 있으며 궁극적으로 지반에 대한 위험성을 초래할 것으로 판단된다.

이러한 선교사가옥 부지에 대한 지반 안정 상태를 파악하기 위하여 비파괴적인 지반탐사방법인 탄성파굴절법탐사와 전기비저항탐사를 시행한 결과 선교사가옥은 2~4 m 두께의 풍화토 위에 건축된 것으로 파악된다. 그 하부에 존재하는 풍화암의 상부면은 지하에서 지형경사면을 향하여 기울고 있는 것이 측선 L-1, L-2, L-5에서 확인되고 있다. 이러한 현상은 지반이 건조할 때에는 별 상관이 없지만 우기에 집중호우가 이 곳에서 일어난다면 산사태의 발생위험이 예측되고 있다. 또한 집중호우가 아니더라도 지반의 함수비가 증가하면 지반의 지지력이 저하되는 바, 지반하부의 불균형으로 인하여 부등침하발생 가능성이 매우 높은 것이 사실이다.

특히 선교사가옥의 후면부에서 측정된 측선 L-2의 탄성파속도 분포를 보면 측선의 끝에서 7 m 지점을 경계로 뚜렷한 차이를 보임을 알 수 있다. 전기비저항 단면도에서도 측선의 중앙부로부터 저비저항대가 지형경사면쪽으로 깊어지는 특성을 보이고 있어 탄성파속도 단면도상에 나타나는 지반 특성과 일치하는 결과를 보이고 있다. 즉, 선교사가옥이 일부는 단단한 지반위에 놓여 있고 또다른 일부는 무른 지반위에 놓여 있음을 나타내고 있다. 건조한 시기에는 큰 문제가 없겠지만 집중호우가 내리는 경우에는 사진상 건물 우측부에 해당하는 지반의 함수비가 높아지게 되고 지반의 지지력은 약화되어 건축물이 부등침하의 현상을 일으킬 가능성이 매우 높다고 판단된다. 부등침하가 발생할 경우 본 건축물은 철근콘크리트건물이 아니고 조적식 가옥이기 때문에 균열 등 그 위험도가 매우 높다고 판단된다.

결론적으로, 선교사가옥의 삼면에 존재하는 경사면에 대한 보강과 또한 선교사가옥 마당경계부에 형성된 절개지 및 도로부분으로의 산사태예방 시설이 반드시 필요하다고 판단된다. 또한 지반의 토양유실을 막기 위하여 우기시 선교사가옥으로부터 흘러내리는 빗물을 안전하게 부지 밖으로 유출되도록 빗물유출시설을 하여야 한다.

 

 

 

<그림 10> 선교사 가옥의 위치(상)와 측선 L-2에 대한 탄성파속도(중) 및 전기비저항(하) 단면도

 

 

<그림 11> 선교사 가옥의 위치(상)와 측선 L-1에 대한 탄성파속도(중) 및 전기비저항(하) 단면도

<그림 12> 선교사 가옥의 위치(상)와 측선 L-5에 대한 탄성파속도(중) 및 전기비저항(하) 단면도

1. 등록문화재 제233호 ‘공주 중학동 구 선교사 가옥’은 현재 구릉의 선단부에 위치하여 삼면이 경사면으로 둘러싸여 있는 상태이며, 그 후면은 도로공사로 인하여 인위적인 절개면으로 되어 있다.

2. 경사면 기저부의 도로에 인접한 사면에 대해서는 철근콘크리트로 옹벽처리 되어 있어 안정감이 있으나 그 상부인 선교사가옥 지반에 대한 절개부분은 옹벽처리가 되어 있지 않은 상황이다. 그러므로 우기에는 선교사가옥 지반으로부터의 토양유실이 발생하고 있으며 궁극적으로 지반에 대한 위험성을 초래할 것으로 판단된다

3. 지반의 강도를 나타내는 탄성파 속도조사 결과 지반의 풍화토 두께는 2~4 m 에 달하고 지표면 하부 3~5 m 깊이에 풍화암 상부가 존재하며, 언덕 사면의 경우 지표면 하부 6 m 부근에 풍화암 상부가 존재한다.

4. 선교사가옥의 후면에 위치한 측선 L-2 의 탄성파속도분포 분석결과 풍화암 상부면 깊이가 경사면 쪽으로 급격히 깊어지는 양상을 보이고 있는데, 이는 경사면 쪽으로 풍화토가 점점 깊어지는 양상을 의미하며, 집중호우시 위험요인이 될 것으로 판단된다.

5. 선교사가옥의 우측경계를 따라 배치된 측선 L-5 의 탄성파속도분포 분석결과 풍화암 상부면 깊이가 경사면 쪽으로 지하 5 m 깊이까지 분포하는 바, 집중호우시 가옥의 구조안전에 위험요인이 되고 있다.

7. 산 능선에 위치한 측선 L-6의 탄성파 속도분석 결과 측선의 후반부에 2~3 m 두께의 풍화토가 덮고 있는 양상을 보이며, 특히 측선의 6~12 m 구간에 6 m 폭을 가진 골짜기 형태의 저속도층이 발견되는 바, 이러한 풍화토 구역은 집중호우시 산사태가 발생할 가능성을 가진 구역이다.

 

 

1. 선교사가옥의 지반구조 안전에 있어서 좌측면과 후면부에 위치하는 경사면에 대한 보강이 절대적으로 필요하다.

2. 선교사가옥 부지의 산릉쪽에 위치하는 절개지에 대한 산사태예방을 위한 보강대책이 필요하다.

3. 지반의 토양유실을 막기 위하여 우기시 선교사가옥으로부터 흘러내리는 빗물을 안전하게 부지 밖으로 유출되도록 빗물유출시설이 필요하다

4. 선교사가옥의 건축구조에 대한 안전진단이 수행되어야 한다.

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[ap_toggle title=”구한말 Williams 선교사 선교보고편지 출간사업” status=”open”]

구한말부터 일제 강점기 및 대한민국 건국 초기 까지의 우리 민족역사의 수난기에 공주에서 34년(1906~1940) 및 서울에서 8년(1945~1953)까지 도합 42년간 한국에 살면서 미국의 북감리회 선교본부에 선교보고 및 답신에 관한 편지 168통을 번역하여 윌리엄스 선교사의 선교활동 상황과 당시 한국의 사회, 경제 및 문화 등을 포한한 공주의 교육, 의료 및 민족교육 등에 관한 사항을 총 정리하여 자료집을 출판함

사업기간 : 2016. 1.1 ~ 2016. 12.31 (1년)

수행기관 : 사단법인 한국선교유적연구회 (문화재청 등록)

사업지원 : 충청남도 공주시

사업내용 :

1) Williams 선교사 선교보고편지 번역사업

– 1905년 ~ 1949년 사이의 45년간의 미국 북감리회 선교본부와 송수신한 선교보고 편지 및 문건 (168 건) 입수하여 번역

– 편지의 주요내용

인근 지역 전도 및 교회 현황 보고 내용

마국에 후원금 모금, 졸업생 미국유학 주선 편지들

뉴욕 선교본부에 영명학교 현황 보고 및 예산 요청내용

실업교육으로의 방향 전환에 관한 내용들

영명학교의 정기간행물 – “KONGJU GRAPHICS”

인도에서의 선교사 생활 및 한국과 공주에 관한 소회 내용

광복 후 미군정 농업고문 시절의 국내 교계현황 보고

– 편지의 분량 : A4 375 쪽

2) Williams 선교사 선교보고자료집 발간 : 편지원문, 번역문 및 번역된 편지 내용을 선교, 교육, 의료, 사회, 문화 등의 영역별로 정리하여 자료집 발간 (약 900쪽 분량으로 발간 권수는 예산에 따라 신축적임)
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